MICRODUREZA VICKERS

A dureza é comumente relacionada à força mecânica, à rigidez e à resistência. (RODRIGUES JR, et al., 2008). Os testes de Microdureza Knoop e Vickers são os mais utilizados para avaliação da dureza em materiais restauradores dentais. Este teste é considerado um método indireto para avaliação do grau de polimerização do compósito dental. (MANHART et al. 2000, DELLA BONNA, ROSA, CECCHETI, 2007, RODRIGUES JR. et al, 2008, RODE et al., 2009) e é também comumente empregado para avaliação da eficiência de

diferentes fontes de luz na fotopolimerização de compósitos. (RODRIGUES JR. et al., 2008, RODE et al, 2009).

A Microdureza apresenta uma correlação positiva com a quantidade de componentes de carga inorgânicos nos compósitos dentais restauradores. Uma grande quantidade de carga resulta em um grande valor de dureza (MANHART et al., 2000). Esse fenômeno é muito complexo e é decorrente de interações de múltiplos fatores associados com a matriz polimérica com as partículas de carga incluindo, tamanho e distribuição dessas partículas e também depende do grau de polimerização da matriz resinosa (MANHART et al., 2000). Dureza é também uma medida do comportamento da superfície do material que dá informações preliminares da capacidade de polimento e resistência à abrasão. (RODRIGUES JR. et al, 2008). O teste de Microdureza Vickers utiliza um penetrador em formato de pirâmide de diamante de base quadrada, com ângulo de 136° entre as faces opostas. A impressão produzida no ensaio possui forma de uma pirâmide invertida e com base quadrada (FIGURA 10).

FIGURA 10. (a) Microdurômetro HMV Shimadzu (b) Representação do penetrador de diamante Vickers e da impressão produzida.

A dureza Vickers é calculada pela média dos comprimentos das diagonais do losango conforme expressão abaixo:

(equação 3)

onde a carga aplicada F é dada em Kgf ou em Newton e o comprimento médio das diagonais da impressão d, em mm.

Neste trabalho avaliou-se a microdureza Vickers dos compósitos dentais, microparticulado, microhíbrido e nanoparticulado, preparados no molde metálico conforme descrito anteriormente (FIGURA 9), fotopolimerizados com luz à base de LED (Radiical-SDI) e laser de Argônio (Lexel Laser – Lexel 95), modelo experimental montado no Laboratório de Fotônica do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco. A fotopolimerização foi realizada por 20 s, em três pontos na superfície superior do material. Foram preparadas 3 amostras de cada tipo de resina e para cada fonte de luz. As amostras foram armazenadas em vidros à prova de luz (âmbar) e deixados em temperatura 37° C por 48h antes do teste de microdureza.

O objetivo foi avaliar a microdureza para os 3 compósitos como também a eficiência de diferentes fontes de luz na fotopolimerização de compósitos .

Para o teste de Microdureza Vickers, realizaram-se 3 endentações na superfície inferior (base) da amostra, com distância de 150 µm entre elas, utilizando uma carga de 98.07 mN por 25 s com microdurômetro (HMV Shimadzu) no laboratório de ensaios não destrutivos do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Pernambuco. As diagonais da impressão

foram medidas com um microscópio óptico acoplado, usando uma magnificação de 400X e o valor da microdureza Vickers foi calculado automaticamente. Foram obtidos três valores de microdureza Vickers para cada corpo de prova.

O compósito dental restaurador microhíbrido, Z250 apresentou o maior valor de microdureza Vickers (60,5 Kgf/mm2) em relação aos compósitos Z350 (37,6 Kgf/mm2) e Durafill (13,6 Kgf/mm2).

Ao se comparar a microdureza Vickers com a quantidade de carga inorgânica dos compósitos, infere-se que se encontrou uma correlação positiva entre dureza e quantidade da carga inorgânica (TABELA 6). O compósito com menor quantidade de carga (micropartículas) apresentou menor valor da microdureza e o compósito com maior conteúdo de carga (microhíbrido), apresentou maior dureza, concordando com outros estudos (MANHART, et al., 2000, RODRIGUES JR., et al., 2007).

TABELA 6: Comparação entre microdureza e quantidade de carga em compósitos comerciais Compósitos Microdureza Vickers (Kgf/mm2) Termogravimetria (%)

Durafill 13,6 55%

Z250 60,5 77%

Z350 37,6 72%

Entretanto, o compósito de nanopartículas, com grande quantidade de carga inorgânica apresentou valor de microdureza inferior ao compósito microhíbrido. Este resultado está de acordo com o outro estudo que encontrou diferença significante do valor da dureza Knoop do compósito de nanopartícula (43,5 Kgf/mm2) em relação ao compósito microhíbrido Z250 (55.9 Kgf/mm2) ao se analisar a dureza na superfície inferior dos compósitos. Foi verificado que ao se

analisar a dureza na superfície superior dos compósitos de micropartículas e nanopartículas, os mesmos apresentam valores de dureza semelhantes, mas, na superfície inferior, ou seja, a 2 mm de profundidade, o compósito de nanopartículas apresenta dureza menor, enquanto o de micropartículas mantém o mesmo valor. Os autores relatam que a profundidade de polimerização dos compósitos de nanopartículas pode ser influenciada pelo tamanho dos aglomerados das nanopartículas, provocando um espalhamento da luz por essas de modo a diminuir a profundidade de polimerização (RODRIGUES JR., et al, 2008).

Em relação ao tipo de fonte de luz fotopolimerizadora, todas as amostras fotopolimerizadas com LED apresentaram valores de microdureza maiores de que as amostras polimerizadas com laser de Argônio. (Teste one-way ANOVA). (TABELA 7) concordando com outros estudos (RODE, et al, 2009).

TABELA 7: Microdureza de compósitos polimerizados com fontes de luz LED e laser de argônio.

Grupos Média Desvio Padrão

Durafill-LED 13,59 1,3 Durafill-Ar 12,13 1,7 Z250-LED 60,47 9,9 Z250-Ar 53,16 6,8 Z350-LED 37,63 7,9 Z350-Ar 35,00 9,8

O laser de Argônio apresenta uma faixa muito estreita de comprimento de onda, em comparação com o LED (GRÁFICO 1), que pode explicar os resultados encontrados, a depender do comprimento de onda do fotoiniciador para os compósitos. Outro fator é a distância da luz fotopolimerizadora em relação ao compósito. Com o modelo experimental de laser de argônio, não foi possível

colocar o laser a uma distância tão próxima quanto à utilizada na peça de mão do LED. Mas o Teste de Microdureza possibilitou comparar a eficiência das fontes de luz fotopolimerizadoras, o LED obteve melhores resultados.